Na busca por vida extraterrestre, os cientistas tendem a adotar o que é conhecido como "abordagem da fruta ao alcance da mão". Isso consiste em procurar condições semelhantes às que vivenciamos aqui na Terra, que incluem oxigênio, moléculas orgânicas, e muita água líquida. Interessantemente suficiente, alguns dos lugares onde esses ingredientes estão presentes em abundância incluem o interior de luas geladas como Europa, Ganimedes, Encélado e Titã.

Considerando que existe apenas um planeta terrestre em nosso Sistema Solar que é capaz de suportar a vida (Terra), existem vários "mundos oceânicos" como essas luas. Indo um passo adiante, uma equipe de pesquisadores do Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) conduziu um estudo que mostrou como luas geladas potencialmente habitáveis ​​com oceanos interiores são muito mais prováveis ​​do que planetas terrestres no universo.

O estudo, intitulado "Subsurface Exolife, "foi apresentada por Manasvi Lingam e Abraham Loeb, do Harvard Smithsonain Center for Astrophysics (CfA) e do Institute for Theory and Computation (ITC) da Harvard University. os autores consideram tudo isso o que define uma zona habitável circunstelar (também conhecida como "Zona Cachinhos Dourados") e a probabilidade de haver vida dentro de luas com oceanos internos.

Começar, Lingam e Loeb abordam a tendência de confundir zonas habitáveis ​​(HZs) com habitabilidade, ou tratar os dois conceitos como intercambiáveis. Por exemplo, planetas que estão localizados dentro de um HZ não são necessariamente capazes de suportar vida - a este respeito, Marte e Vênus são exemplos perfeitos. Considerando que Marte é muito frio e sua atmosfera muito fina para suportar vida, Vênus sofreu um efeito estufa descontrolado que fez com que se tornasse quente, lugar infernal.

Por outro lado, descobriu-se que corpos localizados além de HZs são capazes de ter água líquida e os ingredientes necessários para dar origem à vida. Nesse caso, as luas da Europa, Ganimedes, Encélado, Dione, Titã, e vários outros servem como exemplos perfeitos. Graças à prevalência da água e do aquecimento geotérmico causado pelas forças das marés, todas essas luas têm oceanos internos que poderiam muito bem sustentar vida.

Como Lingam, um pesquisador pós-doutorado no ITC e CfA e o autor principal do estudo, disse o universo Today via e-mail:

"A noção convencional de habitabilidade planetária é a zona habitável (HZ), a saber, o conceito de que o "planeta" deve estar situado à distância certa da estrela, de modo que possa ter água líquida em sua superfície. Contudo, esta definição assume que a vida é:(a) baseada na superfície, (b) em um planeta orbitando uma estrela, e (c) com base em água líquida (como solvente) e compostos de carbono. Em contraste, nosso trabalho relaxa as suposições (a) e (b), embora ainda mantenham (c). "

Como tal, Lingam e Loeb ampliam suas considerações sobre habitabilidade para incluir mundos que poderiam ter biosferas subterrâneas. Esses ambientes vão além das luas geladas, como Europa e Enceladus, e podem incluir muitos outros tipos de ambientes subterrâneos profundos. Além disso, também foi especulado que poderia existir vida nos lagos de metano de Titã (ou seja, organismos metanogênicos). Contudo, Lingam e Loeb preferiram se concentrar em luas geladas.

"Mesmo que consideremos a vida em oceanos subterrâneos sob envelopes de gelo / rocha, vida também pode existir em rochas hidratadas (ou seja, com água) abaixo da superfície; o último às vezes é referido como vida subterrânea, "disse Lingam." Não nos aprofundamos na segunda possibilidade, uma vez que muitas das conclusões (mas não todas) para oceanos subterrâneos também se aplicam a esses mundos. De forma similar, como observado acima, não consideramos formas de vida com base em substâncias químicas e solventes exóticos, uma vez que não é fácil prever suas propriedades. "

Em última análise, Lingam e Loeb escolheram se concentrar em mundos que orbitariam estrelas e provavelmente conteriam vida subterrânea que a humanidade seria capaz de reconhecer. Eles então avaliaram a probabilidade de que tais corpos fossem habitáveis, quais vantagens e desafios a vida terá de lidar nesses ambientes, e a probabilidade de tais mundos existirem além do nosso Sistema Solar (em comparação com planetas terrestres potencialmente habitáveis).

Para iniciantes, Os "mundos oceânicos" têm várias vantagens quando se trata de sustentar a vida. Dentro do sistema de Júpiter (Júpiter e suas luas), a radiação é um grande problema, que é o resultado de partículas carregadas ficarem presas no poderoso campo magnético dos gigantes gasosos. Entre isso e as tênues atmosferas da lua, a vida teria muita dificuldade em sobreviver na superfície, mas a vida sob o gelo seria muito melhor.

"Uma grande vantagem que os mundos gelados têm é que os oceanos subterrâneos são em sua maioria isolados da superfície, "disse Lingam." Portanto, Radiação UV e raios cósmicos (partículas energéticas), que são tipicamente prejudiciais à vida baseada na superfície em altas doses, provavelmente não afetarão a vida putativa nesses oceanos subterrâneos. "

"Do lado negativo, " Ele continuou, "a ausência de luz solar como fonte de energia abundante pode levar a uma biosfera com muito menos organismos (por unidade de volume) do que a Terra. Além disso, a maioria dos organismos nestas biosferas são provavelmente microbianos, e a probabilidade de evolução de vida complexa pode ser baixa em comparação com a Terra. Outra questão é a disponibilidade potencial de nutrientes (por exemplo, fósforo) necessários para a vida; sugerimos que esses nutrientes podem estar disponíveis apenas em concentrações mais baixas do que a da Terra nesses mundos. "

No fim, Lingam e Loeb determinaram que uma ampla variedade de mundos com cascas de gelo de espessura moderada podem existir em uma ampla variedade de habitats em todo o cosmos. Com base na probabilidade estatística de tais mundos, eles concluíram que "Ocean Worlds" como Europa, Encélado, e outros como eles são cerca de 1000 vezes mais comuns do que planetas rochosos que existem dentro dos HZs das estrelas.

Essas descobertas têm algumas implicações drásticas para a busca por vida extra-terrestre e extra-solar. Também tem implicações significativas em como a vida pode ser distribuída pelo universo. Como Lingam resumiu:

"Concluímos que a vida nesses mundos, sem dúvida, enfrentará desafios notáveis. No entanto, por outro lado, não há nenhum fator definitivo que impeça a vida (especialmente a vida microbiana) de evoluir nesses planetas e luas. Em termos de panspermia, consideramos a possibilidade de que um planeta flutuante contendo exolivida abaixo da superfície pudesse ser temporariamente "capturado" por uma estrela, e que talvez possa semear outros planetas (orbitando aquela estrela) com vida. Como existem muitas variáveis ​​envolvidas, nem todos eles podem ser quantificados com precisão. "

Professor Leob - o Professor Frank B. Baird Jr. de Ciências da Universidade de Harvard, o diretor do ITC, e o co-autor do estudo - acrescentou que encontrar exemplos desta vida apresenta seus próprios desafios. Como ele disse ao universe Today via e-mail:

"É muito difícil detectar a vida abaixo da superfície remotamente (de uma grande distância) usando telescópios. Pode-se pesquisar o excesso de calor, mas isso pode resultar de fontes naturais, como vulcões. A maneira mais confiável de encontrar vida subterrânea é pousar em tal planeta ou lua e perfurar a camada de gelo da superfície. Esta é a abordagem contemplada para uma futura missão da NASA à Europa no sistema solar. "

Explorando mais as implicações para a panspermia, Lingam e Loeb também consideraram o que poderia acontecer se um planeta como a Terra fosse ejetado do Sistema Solar. Como eles observam em seu estudo, pesquisas anteriores indicaram como planetas com atmosferas densas ou oceanos subterrâneos ainda poderiam sustentar vida enquanto flutuavam no espaço interestelar. Como Loeb explicou, eles também consideraram o que aconteceria se isso acontecesse com a Terra algum dia:

"Uma questão interessante é o que aconteceria com a Terra se ela fosse ejetada do sistema solar para o espaço frio sem ser aquecida pelo Sol. Descobrimos que os oceanos congelariam a uma profundidade de 4,4 quilômetros, mas bolsões de água líquida iriam sobreviver nas regiões mais profundas do oceano da Terra, como a trincheira de Mariana, e a vida poderia sobreviver nesses lagos subsuperficiais remanescentes. Isso implica que a vida subterrânea pode ser transferida entre sistemas planetários. "

Este estudo também serve como um lembrete de que, à medida que a humanidade explora mais o Sistema Solar (em grande parte com o objetivo de encontrar vida extraterrestre), o que encontramos também tem implicações na busca por vida no resto do universo. Este é um dos benefícios da abordagem do "fruto mais fácil". O que não sabemos é informado, mas o que fazemos, e o que encontramos ajuda a informar nossas expectativas sobre o que mais podemos encontrar.

E claro, é um universo muito vasto lá fora. O que podemos encontrar provavelmente vai muito além do que somos atualmente capazes de reconhecer.